Metallurgiyada zamonaviy, chiqindisiz va avtogen jarayonlar. Avtogen jarayonlar nazariyasi

REJA

1. 
   Metallurgiyada zamonaviy, chiqindisiz va avtogen jarayonlar.
   
2. 
   AVTOGEN JARAYONLAR NAZARIYASI
   
3. 
   Foydalanilgan adabiyotlar
   

Hozirgi vaqtgacha mis metallurgiyasida keng tarqalgan texnologik sxema va ularning qurilmarini joylashish sxemalari ko’pgina kamchiliklarga ega. Ularning asosiy kamchiligi sifatida qimmatli komponentlarni texnologiyaning mahsulot va yarim mahsulotlari bilan ifloslanishiga olib keluvchi, rudali xomashyoning ko’p bosqichli qayta ishlanishini keltirish mumkin. Buning natijasida ular rudali xomashyodan to’liq va hamma foydali komponentlarni ajratib olinishini ta’minlamaydi. Bundan tashqari, mavjud pirometallurgik jarayonlar, birinchi navbatda energetik sarf - harajallar bilan bog’liq bo’lgan rudali eritish atrofmuhitni ifloslanishiga olib keladi. Qo’llanilayotgan ko’pgina jarayonlarni eskirib, hozirgi kun talabiga javob bermaydigan deb atash mumkin. Rangli metallurgiyada bir vaqtning o’zida xomashyodan kompleks foydalanish va atrof-muhitni zararli chiqindilardan ishonchli himoya qilishni ta’minlaydigan qurilmalar va kam xomashyo sarflaydigan texnologiyalarning metallurgik ishlab chiqarishga qo’llanila boshlanishi ilmiy-texnik taraqqiyotning muhim yo’nalishlaridan biri hisoblanadi. Xomashyoni kompleks qayta ishlashning yuqori darajasi deganda birinchi navbatda undagi barcha qimmatli komponentlar: mis, nikel, ruh, kobalt, ollingugurt, temir, nodir metall, noyob va sochma metallarni ajralib olish, shuningdek rudali xomashyoning silikatli qismidan to’liq foydalanish tushuniladi. Sulfidli ruda va boyitmalar qayta ishlanganda, shuni nazarda tutish kerakki, ular etarlicha yuqori yonish issiqligiga ega bo’lib, undan tsxnologiyani olib borish uchun foydalaninsh kerak. Uning yonish issiqligidan foydalanish, mahsulotning tabiiy zahiralaridan to’liq foydalanish tushunchasiga kiradi. Avtogen jarayonlar deb, metallurgiya sanoatida shunday texnologik jarayonlarga ayliladiki, ular tashqaridan issiqlik manbai sarfisiz, ichki energetik zahiralar hisobidan boradi. Sulfidli xomashyoni qayta ishlaganda pirometallurgik jarayonning avtogen borishi, qayta ishlanayotgan shixta sulfidlarining yonish ekzotermik reaksiyalari va shlak hosil bo’lish reaksiyalari isssiqligi hisobiga amalga oshadi.

Hozirgi vaqtgacha mis metallurgiyasida keng tarqalgan texnologik sxema va ularning qurilmarini joylashish sxemalari ko’pgina kamchiliklarga ega. Ularning asosiy kamchiligi sifatida qimmatli komponentlarni texnologiyaning mahsulot va yarim mahsulotlari bilan ifloslanishiga olib keluvchi, rudali xomashyoning ko’p bosqichli qayta ishlanishini keltirish mumkin. Buning natijasida ular rudali xomashyodan to’liq va hamma foydali komponentlarni ajratib olinishini ta’minlamaydi. Bundan tashqari, mavjud pirometallurgik jarayonlar, birinchi navbatda energetik sarf - harajallar bilan bog’liq bo’lgan rudali eritish atrofmuhitni ifloslanishiga olib keladi. Qo’llanilayotgan ko’pgina jarayonlarni eskirib, hozirgi kun talabiga javob bermaydigan deb atash mumkin. Rangli metallurgiyada bir vaqtning o’zida xomashyodan kompleks foydalanish va atrof-muhitni zararli chiqindilardan ishonchli himoya qilishni ta’minlaydigan qurilmalar va kam xomashyo sarflaydigan texnologiyalarning metallurgik ishlab chiqarishga qo’llanila boshlanishi ilmiy-texnik taraqqiyotning muhim yo’nalishlaridan biri hisoblanadi. Xomashyoni kompleks qayta ishlashning yuqori darajasi deganda birinchi navbatda undagi barcha qimmatli komponentlar: mis, nikel, ruh, kobalt, ollingugurt, temir, nodir metall, noyob va sochma metallarni ajralib olish, shuningdek rudali xomashyoning silikatli qismidan to’liq foydalanish tushuniladi. Sulfidli ruda va boyitmalar qayta ishlanganda, shuni nazarda tutish kerakki, ular etarlicha yuqori yonish issiqligiga ega bo’lib, undan tsxnologiyani olib borish uchun foydalaninsh kerak. Uning yonish issiqligidan foydalanish, mahsulotning tabiiy zahiralaridan to’liq foydalanish tushunchasiga kiradi. Avtogen jarayonlar deb, metallurgiya sanoatida shunday texnologik jarayonlarga ayliladiki, ular tashqaridan issiqlik manbai sarfisiz, ichki energetik zahiralar hisobidan boradi. Sulfidli xomashyoni qayta ishlaganda pirometallurgik jarayonning avtogen borishi, qayta ishlanayotgan shixta sulfidlarining yonish ekzotermik reaksiyalari va shlak hosil bo’lish reaksiyalari isssiqligi hisobiga amalga oshadi.
erishi, sulfidlarning oksidlanishi, shlak va shleyn hosil bo’lish jarayonlari hisoblanadi. Bunday vaqtda ularning ketma - ketligini belgilab bo’lmaydi. Amalda ular eritmaning ma’lum hajmida bir vaqtning o’zida boradi. Shixtani eritma yuzasiga hamda unga purkalayotgan oksidlovchi reagent bilan birga qo’shib purkash mumkin. Eritmaga purkalayotgan havo uning yaxshi aralashtiradi, bu esa fizik-kimyoviy jarayonlarning tezlashishiga olib keladi. Biroq faol aralashtirish sharoitida eritishi jarayonining suyuq holdagi mahsulotlarini cho’ktirish va ajratish mumkin emas; eritishning bu bosqichi alohida qismda yoki mahsus qurilmalarda amalga oshirilishi mumkin. Hozirgi vaqtga kelib eritmalarni avtogen eritishning turli texnologik va qurilmaviy variantlari ishlab chiqilgan. Ular orasida MDHda ishlab chiqilgan Vanyukov eritish jarayoni, xorijiy jarayonlar - Noranda» (Kanada) va «Mitsubisi» (Yaponiya) muhim o’rin to’lib, sanoat miqyosida tatbiq etilmoqda. Hozirgi vaqtga kelib texnologik va qurilmaviy jihatdan yaxshi o’zlashtirilgan avtogen jarayonlarga, turli ko’rinishdagi barcha muallaq eritishning turlari taaluqlidir. Sovuq havo oqimida mualaq xolda eritish issiqlik talab qiladigan va deyarli amalga oshirib bo’lmaydigan jarayon hisoblanadi. Issiqlik balansi tanqisligini bartaraf etish uchun havoni qizdirish, havoni kislorod bilan boyitish yoki havo oqimi sifatida texnik kisloroddan foydalaniladi. Havo oqimini qizdirish pechga qo’shimcha issiqlikni olib kiradi, boyitilgan havo yoki texnologik kislorod esa chiqib kelayotgan gaz hajmining kamayishi hisobiga issiqlik yo’qolishini kamaytiradi. Kislorodga boyitilgan va qizdirilgan havo oqimida muallaq xolda eritish - kislorod - mash’alli eritish (KME (KFP)) OKMK da ishlatiladi. KME (KFP) pechlarida quruq sulьfidli shixta gorizontal mash’alda yoqiladi, buning uchun pechning bir tomonida mahsus gorelkalar o’rnatilgan. Eritishda hosil bo’ladigan sulfid - oksidli tomchilar shlakli vannaning yuzasiga tushadi, unda erish jarayonining suyuq holdagi mahsulotlari ajraladi va shteynning shlakdan cho’ktirib ajralishi boradi. Pechning qarama-qarshi tarafida kislorodda piritli boyitmani mash’alli yoqish uchun gorelkalar o’rnatilgan, yoqish paytida misi kam eritma
hosil bo’ladi, u shlakdan misni ajralib qolish uchun ishlatiladi.
Kambag’allashtirilgan shlak tarkibida 0,6-0,65% Su bo’ladi. Eritish natijasida 47-
50% Su li shteyn olinadi. Eritish va misdan tozalash zonasi gazlari pechning
markazida joylashgan gaz quvuri orqali chiqarib yuboriladi. Ular tarkibida 80%
SO2 gacha bo’lib, u suyuq oltingugurt oksidi yoki sulьfat kislota olish uchun
ishlatiladi. Pechning ish unumdorligi 10-12 t/m3
sutkani tashkil etadi. Eritish
paytida pechning konstruktsiyasiga sezilarli ta’sir qiladigan, ko’p miqdordagi
ortiqcha issiqlik ajralib chiqadi. Bu issiqlikdan ratsional foydalanish qiyin.
Ortiqcha issiqlik yon devorlardan, pechning ichki ustki qismidan va gaz chiqarish
tuynugidan suv bilan sovutish qurilmalari yordamida olib ketiladi.
Mis, mis - rux va kollektiv boyitmalarni kompleks qayta ishlash uchun
kivtset jarayon (KIVTSET) deb nomlangan yangi usul va qurilma ishlab chiqildi.
Kivtsetli eritish-o’zining tuzilishi jihatidan murakkab pirometallurgik
jarayonning qisqartirib aytilishidir. Bu nomning kengaytmasi qo’yidagicha:
kislorodli - muallaq tsiklik - elektrotermik eritish. Jarayon muallaq va tsiklik eritish
tamoyillarini mujassamlashtirish va texnologik kislorod hamda elektrenergiyadan
ratsional foydalanishga asoslangan. Kuydirish va eritish, fazalarni ajratish,
shlaklarni kambag’allashtirish va kerak bo’lganda rux bug’larini kondensatsiyalash
bosqichlari birlashtirilgan bir qurilmada boradi.
Kivtset jarayonda namligi 1% gacha qurutilgan boyitma tsiklonli gorelkaga
tepadan keladi. Texnologik kislorod siklon katta tezlikda tangentsional yuboriladi.
YUqori tezlikda berilgan havo ta’sirida gazlar tez aylanma harakat qiladi. Toza
kislorodda sulьfidlar yoqilganda tsiklonda yuqori harorat paydo bo’ladi, eritishning
asosiy jarayonlari boradigan kameraning ichki devorlarida yupqa qatlam hosil
qilgan xolda shixta eriydi. Qizdirilgan eritma shteyn va shlakni ajratish uchun
tindirish kamerasiga oqib tushadi. Tindirish kamerasida shlakli eritma to’planib
borgani sari, qaytaruvchi atmosferaga ega bo’lgan, kivtsetli agregatning
elektrotermik qismiga oqib o’tadi. Qaytarish zonasi oksidlovchi zonadan shlakka
tushirilgan to’siq bilan to’silgan, bu esa oltingugurt gazlarini qaytaruvchilar bilan suyuqlanmasligiga olib keladi. Elektropechlarda shlaklarni qaytarib ishlov berish
natijasida rux va qisman qo’rg’oshinni bug’simon aralashma ko’rinishiga keltirilib,
kondensatorga yuboriladi. Eritish zonasi gazlari sovutilib va changdan tozalanib
sulfat kislota ishlab chiqarishga yuboriladi. Kivtsetli pechning solishtirma ishlab
chiqarish unumdorligi 3-5 t/m2
sutkani tashkil etadi.
Muallaq xolda eritish va kivtsetli jarayonning asosiy afzalliklariga sulfidlarni yoqishdan hosil bo’lgan issiqlikning texnologik extiyojlar uchun ishlatilishi. desulfirizatsiya darajasini boshqarish mumkinligining yuqoriligi, oltingugurtni SO2 gazlariga o’tkazishning yuqoriligi kiradi. Kamchiliklariga: solishtirma ish unumdorligining pastligi, faqat o’ta yanchilgan va quruq mahsulotlarni qayta ishlash mumkinligi. Eritmalarda oksidli eritish ma’lum darajada aytib o’tilgan kamchiliklarni bartaraf etadi. Hozirgi vaqtga kelib, to’g’ridan - to’g’ri qoramtir mis olishni mo’ljallaydigan ko’p turli variantlar tavsiya etilmoqda. Hozirda faqat asosan uchta jarayon: «Noranda», «Mitsubisi», suyuq vannada eritish sanoatda o’z o’rnini topdi. Quruq mis boyitmalarini «Noranda» usuli bilan uzluksiz eritish uzunligi 21,3 m, diametri 5,2 m gorizontal tsilindrik aylanma uskunalarda amalga oshiriladi. 37% gacha kislorodga boyitilgan havo shixta yuklash uchastkasida joylashtirilgan furmalar orqali kiritiladi. Eritish natijasida 70-75% Su li shteyn olinadi.
«Mitsubisi» jarayoni to’g’ridan - to’g’ri qoramtir mis olishga mo’ljallangan uzluksiz avtogen eritish hisoblanadi. Texnologiyaning hamma asosiy bosqichlari - eritish, konverterlash, shlaklarni kambag’allashtirish alohida ovalsimon uchta statsionar pechda olib boriladi. Oraliq mahsulotlar uzluksiz ravishda bir pechdan boshqasiga oqib o’tadi.
Vanyukov eritish jarayoni - mis, mis - nikel, mis - rux va boshqa og’ir rangli metall boyitmalarini qayta ishlash uchun ishlatiladi. Vanyukovjarayoninisanoatda
qo’llash uchun shaxta ko’rishidagi pechlardan foydalanish tavsiya etilgan.
Vanyukov pechlarining optimal uzunligi agregatning kerakli quvvat birligiga bog’liq bo’lib, 10 m dan 30 m va undan uzun bo’lishi mumkin.

Pechlarning eni havo purkash mashinalari imkoniyati va eritish natijasida olinayotgan eritmalarning xossasiga bog’liq bo’lib, 2,5 - 3 m ni tashkil etadi; umumiy balandligi 6 - 6,5 m bo’ladi. Vanyukov pechining alohida xususiyati purkash furmalarining pechning pastki qismiga nisbatan (1,5-2 m dan) yuqorida joylashganidir. Vanyukov eritish jarayonining xarakterli xususiyati, avval ko’rilgan jarayonlardan tamomila farqi shundaki, shixtani erishi va sulьfidlarni oksidlanishi shteynli eritmada emas, shlakli eritmada boradi, eritish mahsulotlari pechda boshqa ma’lum erilish usullari singari gorizontal yo’nalishda emas, vertikal - tepadan pastga qarab harakatlanadi

FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR
1.WWW.FAYLLAR.ORG
2.WWW.XOZIR.ORG
3.WWW.WIKIPEDIYA.COM